在自動駕駛汽車中，先進的技術可以控制方向盤，讓乘客坐下來享受駕駛樂趣。然而，這樣的系統(tǒng)必須符合嚴格的安全標準。例如，自動駕駛車輛必須能夠識別障礙物和其他危險，并在緊急情況下應用制動器。這種車輛可能會配備一個新的微掃描鏡，該鏡來自弗勞恩霍夫光子微系統(tǒng)研究所（Fraunhofer Institute for photonicmicrosystems）IPMS。它將對車輛周圍進行3-D掃描，掃描范圍超過200米。當集成在激光雷達系統(tǒng)中時，它可以避免對人類視覺的需求，從而對自動駕駛的安全做出關鍵貢獻。

如今的車輛已經(jīng)配備了各種先進的駕駛員輔助系統(tǒng)。在未來幾年，在新車上安裝躲避轉向支持等應急系統(tǒng)將成為強制性措施，從而為自動駕駛的出現(xiàn)鋪平道路。然而，即使在未來的幾代人中，人類仍將繼續(xù)關注周圍環(huán)境，并在危險情況下做出反應。然而，隨著激光雷達（light detection and ranging）系統(tǒng)的引入，這種情況很可能發(fā)生改變，該系統(tǒng)可以測量車輛與其他物體之間的距離。這種系統(tǒng)能夠掃描周圍地區(qū)的潛在危險，從而取代人眼。因此，它們標志著安全自主駕駛道路上的決定性一步。

位于德累斯頓的Fraunhofer IPMS的一個研究小組現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種新型的微掃描鏡，它是能夠進行三維數(shù)字視覺的激光雷達系統(tǒng)的關鍵元件。該部件用于控制激光，從而對周圍區(qū)域進行三維掃描。AEye是自主車輛激光雷達系統(tǒng)的專家，他已經(jīng)在4Sight激光雷達傳感器中使用了微掃描鏡。“有了我們的技術平臺，我們就能夠滿足適用于激光雷達的新型微掃描儀的設計規(guī)范。”Fraunhofer IPMS的研究助理Jan Grahmann博士解釋說。激光雷達系統(tǒng)能夠三維掃描周圍區(qū)域，從而探測行人、騎自行車的人或其他車輛。我們的MEMS反射鏡將激光束分為二維，并將光聚焦在被測物體上。通過測量反射光的飛行時間，還可以確定到物體的第三維距離。

具體過程如下：來自激光二極管或其他激光源的光被引導到安裝在激光雷達系統(tǒng)發(fā)射器中的微掃描鏡。鏡子以二維掃描周圍區(qū)域。為了確定第三維度，激光雷達傳感器捕捉到物體反射的光。在這里，以下情況適用：傳感器捕獲的光越多，就越能準確地確定到物體的距離。這是由評估算法執(zhí)行的任務。到車輛周圍每個掃描位置的距離生成一個表示激光雷達視野的三維點云。

MEMS掃描儀是由單晶硅材料制成的，單晶硅材料具有以下幾個優(yōu)點：它不僅堅固耐用，能夠抵抗材料疲勞，而且具有高溫和抗沖擊性。硅有一層反射膜，可以增強光的反射。由于集成在芯片中的定位技術，可以連續(xù)跟蹤反射鏡控制激光束的位置以及正在測量的位置。這反過來又可以校正到操作點。在車輛中，激光雷達傳感器通常安裝在后視鏡后面，從那里通過擋風玻璃直接掃描周圍區(qū)域。該系統(tǒng)可用于在紅外范圍內(nèi)進行三維掃描，從而補充駕駛員或乘客的視覺。

格拉曼說：“我們的MEMS反射鏡的尺寸通常高達5毫米。對于特殊的應用，更大的反射鏡是一種選擇；但是隨著尺寸的增加，你會失去MEMS的好處。除了微掃描鏡，我們還提供必要的包裝和驅動電子產(chǎn)品。所有組件都可以按照客戶的規(guī)格進行設計，從而保證它們可以集成到不同的激光雷達系統(tǒng)中。例如，我們還開發(fā)了用于頭戴式顯示器和工業(yè)機器人的MEMS掃描儀。”

例如，弗勞恩霍夫IPMS的微掃描鏡的工作波長通常為905到1550納米�？讖降拇笮�對工作范圍有很大的影響。有了AEye的智能激光雷達傳感器，工作范圍可以超過200米。AEye已經(jīng)成功地完成了對Fraunhofer IPMS的MEMS掃描儀的測試，這些掃描儀用于其激光雷達系統(tǒng)。

“目前，采用激光雷達技術的高級駕駛員輔助系統(tǒng)仍致力于提供更大的舒適性和更高的安全性。自動駕駛分為五個級別，每個級別都涉及不同程度的駕駛員發(fā)明�，F(xiàn)在，在完全自主駕駛成為現(xiàn)實之前還有一段路要走，但我們的技術將有助于推進這一進程。”格拉曼說。下一步將是大批量生產(chǎn)微掃描鏡，并為大規(guī)模生產(chǎn)做好技術準備。